Холодильная машина

 

Использование: холодильная техника. Сущность изобретения: холодильная машина с компрессором (1), теплообменником-конденсатором (2) регенеративным теплообменником (3), дросселем (4) и теплообменником-испарителем (5) снабжена абсорбционно-диффузионным агрегатом с конденсатором (9), дефлегматором

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ %63Н

«1 У;;я.., „„»ii «().»-» е

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4876360/06 (22) 23.10.90 (46) 15.05.93. 51ол, К 18 (71) Одесский технологический институт пищевой промышленности им. М.В.Ломоносова (72) В.cD. Чайковский и А.С.Титлов (56) Холодильная техника, Энциклопедический справочник. Т.1, М.: Госторгиздат, 196Р, с. 32 — 33.

Малыгина E.8, и др., Холодильные машины и установки, М,; Пищевая промышленность, 1980, с,44 — 45; рис. 10б.

I (54) ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА

„„5U „„1815547 А1 (я)5 F 25 В 25/02, 27/00, 29/00 (57) Использование: холодильная техника, Сущность изобретения; холодильная машина с компрессором (1), теплообменником-конденсатором (2), регеиеративным теплообменником

P), дросселем (4) и теплообменником-испарителем (5) снабжена абсорбционно-диффузионным агрегатам с конденсатором (9), дефлегматором

{10). абсорбером (1 1) и испарителем (8). Дефлегматор (11) соединен с нижней частью абсорбера (11) термосифоном (13). Испаритель(8) имеет тепловой контакт с трубопроводом на участке междудросселем(4) и регенеративным теплообменником (3}, наружная поверхность термосифона (13) находится в тепловом кон-такте с теплообменником-конденсатором (2), входной участок последнего прикреплен ,к нижней части термосифона (13), 1 ил., 1 табл, 1815547

Изобретение относится к холодильной технике, в частности, к парокомпрессионным холодильным машинам, Цель изобретения — повышение холодопроизводительности и снижение энергозатрат.

Сущность изобретения заключается в том, что холодильная машина снабжена абсорбционно-диффузионным холодильным агрегатом (АДХА). содержащим конденсатор, дефлегматор и абсорбер, расположенные поярусно сверху вниз и заключенные в цилиндрический корпус, разделенный перегородками и имеющий на внешней стороне оребрение, а на внутренней — две секции капиллярной структуры с разрывом между конденсатором и дефлегматором, и испаритель, имеющий на внешней поверхности изоляцию, а на внутренней — капиллярную структуру. общую с капиллярной структурой конденсатора, и связанную с абсорбером каналами. проходящими внутри корпуса через конденсатор и дефлегматор, который соединен с нижней частью абсорбера термосифоном, размещенным снаружи корпуса, при этом испаритель имеет тепловой контакт с трубопроводом на участке между дросселем, а наружная поверхность термосифона находится в тепловом контакте с теплообменником-конденсатором, причем входной участок последнего прикреплен к нижней части термосифона.

Отличительным признаком заявляемой холодильной машины является установка на трубопроводе, соединяющим регенеративный теплвобменник и дроссель, испаритель дополнительйого АДХА, термосифон которого имеет тепловой контакт с теплообменником-конденсатором основной холодильной машины.

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Холодильная машина содержит компрессор 1, теплообменник-конденсатор 2, регенеративный теплообменник 3, дроссель 4 и теплообменник-испаритель 5.

Дополнительный АДХА имеет цилиндрический вертикальный корпус, разделенный перегородками 6 и 7 на зону испарения

8, зону конденсации низко- и высококипящего компонентов 9 и 10, зону абсорбции

11, Нижняя часть зоны абсорбции частично заполнена жидкой бинарной смесью хладагента и абсорбента 12 и связана с зоной конденсации высококипящего компонента (зоной дефлегмации) 10 термосифоном 13, име с;цим тепловую связь с теплообменником-конденсатором 2, при этом, входной (наиболее горячий) участок конденсатора закреплен на нижнем колене термосифона

13. Внутренняя поверхность корпуса АДХА покрыта капиллярной структурой, разделенной перегородками 14 на верхнюю 15 и нижнюю 16 секции, Паровые обьемы испарителя 8 и абсорбера 11 связаны между собой опускным 17 и подъемным 18 каналами парогазового контура. При этом для обеспе чения циркуляции парогазовой смеси нижняя часть испарителя 8 связана с нижней частью абсорбера 11, а верхняя часть испарителя 8 с верхней частью абсорбера 11, Внешняя поверхность испарителя АДХА покрыта тепловой изоляцией 19. Участок трубопровода 20, имеющий тепловой контакт со стенкой испарителя 8 АДХА, находится под слоем тепловой изоляции 20. На внешней поверхности зон теплорассеивания АДХА установлено оребрение 21.

АДХА заправлен бинарной жидкой смесью хладагента и абсорбента и инертным выравнивающим газом.

Устройство работает следующим образом.

При включении компрессора 1 пар хла25 дагента откачивается из испарителя 5 с производством искусственного холода, сжимается и подается в конденсатор 2, В конденсаторе 2 пар сжижается с отводом теплоты парообразования и поступает в регенеративный теплообменник 3. В регенеративном теплообменнике 3 конденсат хладагента переохлаждается парами, поступающими из испарителя 5 и направляется к дросселю 4, где дросселируется".и поступает в испаритель 5. Поступающий в конденсатор 2 пар хладагента обладает некоторой величиной перегрева (относительно состояния насыщения), Перегрев на начальном участке конденсатора снимается за счет

40 теплоотвода к стенке термосифона 13. Теплота парообразования хладагента также передается к стен ке термосифона.

Подводимая теплота вызывает парообразование во внутренней полости термосифона

45 бинарной жидкой смеси хладагента и абсорбента. Так как термосифон 13 представляет собой трубку с внутренним диаметром 2-4 мм, то образующиеся пузырьки пара проталкивают в верхнюю часть термосифона

50 (подъемное колено) порции жидкости. В режиме динамического равновесия в подъемном колене наблюдается течение двухфазного парожидкостного потока. Попадая в зону дефлегмации 10 паражидко55 стный поток разделяется на пар, состоящий, преимущественно из низкокипящего компонента (хладагента) и обедненную по хладагенту бинарную смесь. Бинарная смесь по нижней секции капиллярной структуры

16 стекает в зону абсорбции 11, охлаждаясь

1815547 при этом за счет теплопередачи с окружающей средой, Пар хлада гента в дефлегматоре

10 очищается от паров абсорбента в процессе конденсации последних на капиллярной структуре 16. Флегма абсорбента охлажда- 5 ется на стенках дефлегматора и также стекает по капиллярной структуре 16 в зону абсорбции 11. Разделение паровой смеси в дефлегматоре 10 осуществляется за счет 10 разности нормальных температур кипения хладагента и абсорбента. Например, для водоаммиачной смеси эта разность составляет 134 С (вода 100 С, аммиак (— 34) С).

Очищенный пар хладагента поступает в зо- 15 ну конденсации 9, где сжижается с отводом теплоты парообразования в окружающую среду на верхней секции капиллярной структуры 16. При помощи сил поврехностного натяжения жидкий хладагент транс- 20 портируется в зону испарения 8, где испаряясь в среду инертного газа, производит эффект искусственного охлаждения, Насыщенная парами хладагента холодная парогазовая смесь по каналу 17 поступает в 25 нижнюю часть зоны абсорбции. Обедненная по хладагенту и охлажденная бинарная смесь в абсорбере 11 интенсивно поглощает пары хладагента из парогазовой смеси, Очищенная парогазовая смесь по каналу 18 30 поступает в испаритель 8 и цикл повторяется. В процессе абсорбции участвует и бинарная смесь 12, заполняющая нижнюю часть абсорбера 11. Искусственный холод, производимый в зоне испарения 8 АДХА на. 35 температурном уровне ниже окружающей среды, идет на переохлаждение жидкого хладагента в трубопроводе 20, тем сомым 40 увеличивая холодопроизводительность и снижая энергозатраты, На конкретном примере рассмотрим технические преимущества заявляемого способа и устройства, 45

Рассмотрим холодильную машину, работающую на фреоне-12. В состав холодильной машины входит компактная АДХА, позволяющая снижать температуру в зоне 50 испарения относительно окружающей среды на 15 — 20 С (3).

Параметры ПХМ в характерных точках цикла приведены в таблице.

Анализ таблицы показывает, что при использовании АДХА удельная холодопроизводительность испарителя холодильной машины возрастает на 17,4/. При неизмен-. ных режимах работы компрессора возрастает и КПД (тепловой коэффициент) холодильной машины, т.е. снижаются энергозатраты.

Формула изобретения

Холодильная машина, включающая в себя циркуляционный контур хладагента с соединенными трубопроводами компрессором, теплообменником-конденсатором, регенеративным теплообменником, дросселем и теплообменником-испарителем, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения холодопроизводительности и уменьшения энергозатрат, снабжена абсорбционно-диффузионным холодильным агрегатом, содержащим конденсатор, дефлегматор и абсорбер, расположенные поярусно сверху вниз и заключенные в цилиндрический корпус, разделенный перегородками и имеющий на внешней стороне оребрение, а на внутренней — две секции капиллярной структуры с разрывом между конденсатором и дефлегматором, и испаритель, имеющий на внешней поверхности изоляцию, а на внутренней — капиллярную структуру, общую с капиллярной структурой конденсатора, и связанный с абсорбером каналами, проходящими внутри корпуса через конденсатор и дефлегматор, который соединен с нижней частью абсорбера термосифоном, размещенным снаружи корпуса, при этом испаритель имеет тепловой контакт с трубопроводом на участке между дросселем и регенеративным теплообменником, а наружная поверхность термосифона находится в тепловом контакте с теплообмен ником-конденсатором, и ричем входной участок последнего прикреплен к нижней части термосифона, 1815547

Продолжение таблицы

Параметры

Холодильная машина с дополнительным А ХА

Холодильная машина

Температура переохлаждения жидкого хладагента перед дросселированием,оС

Температура нагнетания,оС

Энтальпия в конце кипения, кДж / кг

Энтальпия перед дросселированием. кДж / кг

Удельная холодопроизводительность испарителя, к ж/кг

545

545

410

430

135

115

Составитель A,Òèòëoâ

Техред М.Моргентал Корректор А.Мотыль

Редактор

Производственно-йздательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1632 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5